Водород в горных породах

Источником водорода Н. на земной поверхности, главным образом, являются действующие вулканы, где водород, как полагают, образуется разложением воды (термическая диссоциация). Водород вместе с другими газами извергают и грязевые вулканы. Наконец, водород всегда находится в газа к, сопровождающих нефть. Во всех этих случаях водород образовался вследствие разложения органических веществ. Горные породы и минералы часто содержат включения водорода (в небольших количествах). [c.614]

Источники газообразных углеводородов — в первую очередь, природные и нефтяные попутные газы, а также некоторые синтетические газы, полученные при переработке горючих ископаемых (например, термическая и термокаталитическая переработка нефти и нефтепродуктов, термическое разложение — газификация — твердого и жидкого топлив, а также коксование твердого топлива — коксовый газ). В отличие от природных, синтетические газы наряду с алканами содержат также и ненасыщенные углеводороды, значительные количества водорода и др. Природные газы содержат в основном метан и менее 20 % в сумме этана, пропана и бутана, примеси легкокипящих жидких углеводородов — пентана, гексаиа и др. Кроме того, присутствуют малые количества оксида углерода (IV), азота, сероводорода и благородных газов. Многие горючие природные газы, залегающие на глубине не более 1,5 км, состоят почти из одного метана. С увеличением глубины отбора содержание гомологов метана обычно растет. Образование горючих природных газов — в основном результат катагенетического преобразования органических веществ осадочных горных пород. Залежи горючих газов формируются в природных ловушках на путях его миграции. Миграция происходит при статической или динамической нагрузке пород, выжимающих газ, а также свободной диффузии газа из областей высокого давления в зоны меньшего давления. Подземными природными резервуарами для 85 % общего числа газовых и газоконденсатных залежей являются песчаные, песча-но-алевритные и алевритные породы, нередко переслоенные глинами. В остальных 15 % случаев коллекторами газа служат карбонатные породы. Все газовые и газонефтяные месторождения приурочены к тому или иному газонефтеносному осадочному (осадочно-породному) бассейну, представляющему собой автономные области крупного и длительного погружения в современной структуре земной коры. Все больше открывается газовых месторождений в зоне шельфа и в мелководных бассейнах, например Северное море. Наиболее крупные газовые месторождения СССР—Уренгойское и Заполярное — приурочены к меловым отложениям Западно-Сибирского бассейна. [c.194]

Примечания 1. Для пород, трудно разложимых смесью соляной кислоты с перекисью водорода (горные породы, содержащие цирконий, тантало-ниобиевые руды и др.), применяют обработку серной и азотной кислотами. Для этого к анализируемому материалу добавляют 15 мл серной кислоты, разбавленной I 1,5 мл азотной кислоты пл. 1,4 г см , накрывают стакан часовым стеклом и нагревают до начала выделения паров серной кислоты продолжают нагревание еще 40—60 мин. Снимают стекло и нагревают раствор для удаления большей части серной кислоты (почти полное прекращение выделения белых паров). После охлаждения к остатку прибавляют 10—15 мл соляной кислоты пл. 1,19 г/сл , 30—50 лл воды, кипятят смесь, отфильтровывают и промывают нерастворившийся остаток, как указано выше. [c.119]

Водород широко распространен в природе. Он входит в состав воды, некоторых горных пород, ископаемого топлива, всех растительных и животных организмов. Содержание водорода в земной коре (литосфере и гидросфере) составляет около 1 % мае., в атмосфере в свободном состоянии водород присутствует в ничтожных количествах (10" % об.). Основными промышленными источниками водорода являются вода, природные углеводородные газы, обратный коксовый газ, генераторные газы. Помимо этого, водород — побочный продукт ряда производств синтеза ацетилена, электролитического получения щелочей. [c.204]

Процессы специфической адсорбции широко представлены в биологических объектах и в почвах. Согласно С. Н. Алешину, ион водорода (протон) в отличие от других катионов может адсорбироваться многими минералами необменно, что играет большую роль в выветривании различных горных пород и образовании обменной почвенной кислотности. [c.365]

В зависимости от поставленной задачи, свойств анализируемого вещества и других условий состав веществ выражается по-разному. Химический состав вещества может быть охарактеризован массовой долей элементов или их оксидов или других соединений, а также содержанием реально присутствующих в пробе индивидуальных химических соедииений или фаз, содержанием изотопов и т. д. Состав сплавов обычно выражают массовой долей (%) составляющих элементов состав горных пород, руд, минералов и т. д. — содержанием элементов в пересчете на какие-либо их соединения, чаще всего оксиды. Наиболее сложен так называемый фазовый или вещественный анализ, целью которого является определение содержания в пробе индивидуальных химических соединений, форм, в виде которых присутствует тот или иной элемент в анализируемом образце. При анализе органических соединений наряду с определением отдельных элементов (углерода, водорода, азота и т. д.) нередко выполняется молекулярный и функциональный анализ (устанавливаются индивидуальные химические соединения, функциональные группировки и т. д.). [c.5]

Наличие в голубой каменной соли частиц металлического натрия подтверждается тем, что растворение такой соли в воде сопровождается заметным выделением водорода, освобождающегося из разлагаемой натрием воды. Образование металлического натрия в каменной соли в природных условиях объясняется тем, что ионы натрия могут восстанавливаться до металла за счет присоединения электронов под действием Р-лучей. Источником радиоактивного излучения в горных породах может служить радиоактивный изотоп калия °К, всегда присутствующий в небольших количествах в природной каменной соли. Вычисления показывают, что содержащегося в каменной соли калия К вполне достаточно, чтобы вызвать появление голубой окраски в течение геологических периодов. [c.396]

УГЛИ КАМЕННЫЕ — твердое горючее ископаемое черного или черно-серого цвета, относящееся к горным породам растительного происхождения. У. к. (вместе с антрацитами) занимают основное место среди горных ископаемых. Кроме органической (горючей) части, в состав У. к. входят влага и минеральные вещества, образующие золу. Органическая часть состоит в основном из углерода, водорода, кислорода и небольшого количества азота. Особое значение для У. к. имеет сера, входящая в состав органической и минеральной частей. У. к. широко используются как топливо и как важнейшее химическое сырье, перерабатываемое различными методами химической технологии. Кроме коксования, являющегося основным методом переработки У. к., их перерабатывают также путем газификации для получения топливных технологических газов и газов для синтеза многих органических соединений, а также путем полукоксования, для получения полукокса и первичной смолы. У. к. является источником для производства более 300 различных органических веществ, являющихся частично готовой продукцией, а в большинстве случаев сырьем для дальнейшей химической переработки. [c.257]

Среди горных пород, залегающих в данном массиве, ионообменные процессы приобретают особое значение в отношении ископаемых углей. Следует отметить, что уголь, не обладая полярностью, казалось бы, не может адсорбировать ионы сильных электролитов, од ако это не так. Уголь не только адсорбирует ионы сильных электролитов, но даже при малой зольности (т. е. отсутствии примесей минеральных солей и других соединений) способен к обменной адсорбции. Это явление академик А. Н. Фрумкин объяснял тем, что уголь способен насыщаться и кислородом, и водородом (как газовый электрод), в результате чего и проявляется его многосторонняя способность к обменной адсорбции. [c.218]

Вода — важнейший растворитель, и именно это нас более всего интересует. О значении этого химического соединения кислорода с водородом превосходно сказал В. И. Вернадский Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных, геологических процессов. Нет земного вещества — минерала, горной породы, живого тела, которое ее бы не заключало. Все земное вещество... ею проникнуто и охвачено . Свойства воды обуславливают особенности живой и неживой материи Земли. Вода образует множество природных, биологических и производственных растворов, в которых создаются благоприятные условия для прохождения химических реакций, многие из которых протекают в прямом участии воды. [c.407]

Широко распространен водород в связанном виде, т. е. в виде соединений. Организмы животных и растений состоят из веществ, содержащих водород. Много его также в почвенном перегное (гумусе) — остатках отмерших растений. Водород содержится в различных горных породах, каменном угле, торфе, в природных углеводородах (газах и нефти), в воде его 11,19% (мае.). Водород не только повсеместно встречается на Земле, он наиболее распространенный элемент Вселенной, составляет основную массу многих звезд. Например, Солнце на 75% (мае.) состоит из водорода и на 24% (мае.) из гелия. [c.274]

Окислительные и восстановительные реакции играют чрезвычайно важную роль в геохимических и экологических процессах. Так, например, существует мнение, что земная атмосфера, представляющая собой вследствие наличия в ее составе кислорода окислительную среду, в прошлые геологические эпохи была восстановительной средой. Можно полагать, что приблизительно два миллиарда лет назад земная атмосфера совсем или почти совсем не содержала кислорода, а состояла из метана, аммиака и водорода, а все эти газы являются восстановителями. Это могло бы объяснить образование некоторых минеральных месторождений, например соединений железа и золота. Предполагается, что золото превращалось в растворимый цианидный комплекс, скажем Аи(СЫ)2, и вымывалось из горных пород, попадая в ручьи и внутренние моря. Водоросли или другие простейщие организмы поглощали эти вещества впоследствии, когда содержание кислорода в атмосфере повысилось, они подверглись окислению, и золото выпало в осадок. Таким образом может быть, например, объяснено существование залежей золота в Южной Африке. [c.445]

Выведение водорода из круговорота при его связывании в отличные от воды химические соединения (рассеянное органическое вещество горных пород, гипергенные силикаты), а также при рассеянии в космическом пространстве - весьма важный фактор с точки зрения эволюции условий на нашей планете. Без удаления водорода, а только при его перераспределении между резервуарами не могли бы произойти изменения окислительновосстановительного баланса в сторону формирования окислительной обстановки на Земле. [c.59]

Образовавшийся Н28 может вызывать осаждение металлов из гидротерм. Анализ газа, вьщелившегося из пород, подвергшихся и не подвергшихся гидротермальной проработке, на одних и тех же участках ряда месторождений Каратау, Джунгарского Алатау, Якутии показал, что при проработке во включениях в минералах горных пород резко уменьшается содержание углеводородов, а часто и водорода (табл. 3). При этом содержание углекислого газа существенно увеличивается [5]. Это вполне согласуется с предположениями Э.М. Гали-мова о возникновении сероводородного барьера за счет окисления углеводородов в присутствии сульфат-ионов. Такие барьеры могли быть основой при формировании многих месторождений, относимых к гидротермальным. [c.40]

Колебания изотопного состава водорода в природных объектах довольно существенны и превышают аналогичные изменения изотопных соотношений других химических элементов (рис. 42). Самые незначительные колебания 60 отмечаются в земных горных породах. В то же время наибольшие колебания характерны для летучих веществ преимущественно в природных водах и органическом веществе как земных объектов, так и метеоритов. [c.389]

Для выделения аномалий газовых ореолов необходимо знать распространенность газов в атмосфере и горных породах. Исследованиями В. А. Соколова установлено, что в осадочных породах в среднем содержится 2,14-10 т газов. На долю метана приходится (в %) 39, углекислого газа — 27,7, азота — 26, тяжелых углеводородов — 6,4, водорода — 0,3. В магматических породах литосферы (гранитного слоя) содержится 1 10 т газов. В них преобладает углекислый газ (в %) 83,8, азота — 11, водорода — 3, сернистого газа — 2, метана — 0,2. [c.472]

Как указывалось выше, ВВ на основе перхлората аммония, продукты горения которых газообразны, способны вызывать взрыв большей силы, чем ВВ на основе перхлората калия, так как в последнем случае образуется твердое вещество КС1. Поэтому при разрушении мягких горных пород более пригодны ВВ, содержащие перхлорат калия. Однако следует учитывать, что обычно одним из продуктов сгорания перхлората аммония является хлористый водород, газ, обладающий раздражающим действием [c.133]

Основная масса фтора находится в рассеянном состоянии в различных горных породах. Фтор содержится также в почвах, в воде, растениях, в живых организмах, шлаках и флюсах. В состав вулканических газов всегда входит фтористый водород, который попадает в почву вместе с атмосферными осадками. [c.10]

Наличие органических кислот в природном керогене и образование значительного количества этих кислот при окислении и омылении керогена имеет большое значение для понимания особенностей процессов образования углеводородов из органического вещества осадочных пород. При погружении осадочных пород за длительное геологическое время кероген может подвергнуться частичному окислению. Возможно, что здесь играет роль кислород, непрерывно образующийся при разложении воды под действием лучей радиоактивных элементов (В. А. Соколов, 1971). Хотя концентрация радиоактивных элементов в подземных водах и горных породах невелика, за геологическое время общее количество выделившегося кислорода будет достаточно большое. Следует добавить, что при этом в процессе радиоактивного разложения воды образуется перекись водорода, являющаяся сильным окислителем. Воздействие перекиси водорода на кероген может привести к образованию органических кислот и затем различных углеводородов. Окисление керогена в осадочных породах возможно также в условиях перехода окисных соединений железа и некоторых других металлов в закисные. [c.183]

В настоящее время коммерческие анализаторы выпускают для определения трех (углерод, водород, азот) и более элементов. Эти анализаторы, естественно, используют и для определения углерода и водорода, в частности для раздельного определения органического и неорганического углерода в почве и горных породах. При анализе битуминозных сланцев представляет интерес определение содержания органического и общего [c.192]

Процессы взаимодействия между водой и минералами литосферы (земной коры) сыграли важную роль в формировании химического состава не только природных вод, но и наружных слоев литосферы. На протяжении истории Земли изверженные на ее поверхность горные породы подвергались физическому выветриванию под действием воды и других природных факторов (колебание температуры, испарение, дробление при замерзании воды в трещинах), а также химическому выветриванию в результате обмена ионов, входящих в состав кристаллической решетки минералов, на ионы водорода. [c.19]

Водород выделяется в свободном состоянии при извержении вулканов, находится в газообразных продуктах выделения фумарол, а также присутствует в виде включений в калийных солях, некоторых других минералах, в изверженных горных породах (граниты, гнейсы, базальты). Свободный водород содержится в некоторых природных и попутных газах ряда нефтяных месторождений. Однако в результате геологических процессов в атмосферу переходит гораздо меньше водорода, чем от биологических превращений. [c.31]

Если первоначальный щелочной фильтрат окрашен в желтый цвет,, то можно считать вероятным присутствие хрома или урана, особенно при исследовании горных пород, и вести анализ дальше, исходя из предположения, что окрашивание вызвано хромом. С возможностью того, что желтое окрашивание происходит от органических веществ, извлеченных из фильтра, считаться не приходится, если фильтр был перед фильтрованием хорошо промыт горячим раствором щелочи. Если окрашивание слабое, то хром определяют колориметрически (стр. 595) и сохраняют раствор для определения ванадия. Действительное присутствие хрома или урана может быть впоследствии проверено после отделения фосфора, но лучше это делать непосредственно, определяя эти элементы из отдельной большой навески (стр. 596). Если окраска раствора слишком интенсивна для колориметрического определения хрома, то кипятят щелочной раствор, пока вся перекись водорода не разложится, подкисляют серной. [c.120]

Общие замечания. Колориметрический метод определения титана основан на сравнении интенсивности окраски, появляющейся при добавлении перекиси водорода к разбавленному сернокислому раствору анализируемой пробы, с интенсивностью окраски стандартного раствора сульфата титана, в который также введена перекись водорода. При анализе горных пород это определение обычно проводят после определения железа в сернокислом растворе, полученном после сплавления прокаленного и взвешенного осадка от аммиаках пиросульфатом калия и растворения плава в разбавленной серной кислоте (см. гл. ЬП1, стр. 955). Испытание на титан, естественно, можно провести идо этой операции. При применении колориметрического метода необходимо соблюдать следующие условия. [c.655]

В природных газах, находящихся в толщах осадочных горных пород, кроме углеводородов встречаются также углекислый газ СО , азот N3, водород Н2, сероводород НаЗ, гелий Не, аргон Аг. Встречаются как небольшие примеси и некоторые другие газы. В садшх верхних слоях горных пород часто присутствует и атмосферный воздух, который, как известно, состоит из азота (78,08%), кислорода (20,94%), аргона (0,93%) с примесью углекислого газа (0,033%), благородных газов (гелия, неона, криптона, ксенона) и некоторых других. [c.234]

Почти все газы, кроме гелия и водорода, способны образовать кристаллогидраты. В частности метан образует с водой кристаллогидрат СН4-7Н20. Образованию таких соединений благоприятствуют низкие температуры и высокие давления. Так, при 10° С этот кристаллогидрат СН4-7Н20 образуется при давлении около 70 ат. Очевидно, что в толщах горных пород при небольшой температуре, но при значительном давлении метан и другие газы могут находиться в виде твердых кристаллогидратов. [c.289]

Для определения химического состава различных минералов, горных пород, почв, горючих ископаемых, сплавов, солей, кислот и оснований пользуются разнообразными методами. Наиболее важным методом такого рода является метод, основанный иа разложении исследуемого сложного вещества на его составные части и последующем определении этих частей особыми способами. Метод исследования, основанный на разложении данного сложного вещества на более простые составные части, называют анализом. Так, например, химический состав воды можно установить путем разложения ее электрическим током Для этого через воду (в которую добавлен какой-либо электролит, например Na l) пропускают постоянный электрический гок. При этом образуются газообразные водород и кислород. Это доказывает, что вода состоит из двух химических элементов—водорода и [c.13]

Метан способен полимеризоваться в тяжелые углеводороды при каталитическом действии силикатов, а также окислов железа и никеля, содержащихся в горных породах. Это подтверждается экспериментами, выполненными на кафедре МГРИ (Московский геологоразведочный институт) по синтезу углеводородов из окиси и двуокиси углерода и водорода при различных условиях в присутствии пород-катализаторов при этом были получены метан и более тяжелые углеводороды вплоть до жидкой нефти. [c.14]

Вода (оксид водорода) НгО — химическое соединение водорода с кислородом. Содержит 88,8 % кислорода и 11,2 % водорода. Бесцветная жидкость, без запаха, вкуса и цвета. Состав В. был установлен А. Лавуазье в 1783 г. синтезом из водорода и кислорода. В.— самое распространенное на Земле соединение. Оно образует гидросферу, входит в состав минералов и горных пород, растений и животных. Ряд физических свойств В. аномален. Электропроводность чистой В. объясняется частичной диссоциацией ее молекул на иины Н иОН . Жидкая вода, леди пар находятся в равновесии при 6 10 Па и 0,0100°С. Процесс растворения веществ в [c.31]

Г Вернемся к рассмотрению материалов на основе классификации их па составу. Группа неметаллических неорганических ма--териалов также весьма обширна, как и группа органических материалов. Она включает разнообразные керамические материалы, как кислородсодержащие (фарфор, стекло, керамика на основе чистых тугоплавких оксидов алюминия, тория, магния, иттрия, бериллия и др., керамика сложного состава со специальными свойствами), так и бескислородные (нитриды, бориды и силициды, прозрачная керамика на основе халькогенидов цинка и кадмия, фторидов РЗЭ). Среди них важное место занимают силикатные цементы и бетоны, графитовые материалы (графопласты и графолиты, пироуглерод), а также солеобразные материалы на основе фосфатов и галогенидов. Неорганические материалы можно также разделить на две группы — природные и искусственные. Первые используют для изготовления крупногабаритных сооружений в виде самостоятельного конструкционного материала или в качестве футеровки металлических корпусов различных аппаратов. Горные породы — незаменимый конструкционный материал, в частности для химического производства (башни йодно-бромного производства, поглощения газообразного хлористого водорода и т. д.), а также в качестве наполнителей в производстве вяжущих силикатов — кислотоупорных цементов и бетона. Природные материалы трудно обрабатывать механически, что приводит к громоздкости выполненных из них сооружений. [c.145]

К 0,5—1 г тонкорастертой горной породы в платиновом тигельке прибавляют 0,5 мл серной кислоты (1 1) и 2—3 мл 40%-ной фтористоводородной кислоты, выпаривают до исчезновения белых паров. Остаток слегка прокаливают (температура не выше 500° С, иначе улетучивается часть МоОз) и сплавляют с 2—4 г карбоната натрия-калия, 0,5—1 г буры и зернышком нитрата калия. После охлаждения плав выщелачивают горячей водой, пока он не рассыплется, прибавляют несколько капель 3%-ной перекиси водорода, кипятят и фильтруют. Осадок на фильтре тщательно промывают, фильтрат подкисляют соляной кислотой по метиловому оранжевому, прибавляют каплю бромлой воды (разрушение индикатора) и упаривают до небольшого объема. После охлаждения раствор разбавляют в мерной колбочке до 50 или 100 мл. Отмеривают пипеткой 10 или 25 мл полученного раствора в мерную колбочку емкостью 50 мл, прибавляют 1 мл насыщенного раствора сульфита натрия, через несколько секунд — 5 мл 20%-ного раствора пирокатехина. 1—2 г ацетата. натр.1Я или аммония и 0,5—1 мл 10%-ного раствора фторида аммония, разбавляют до метки, перемешивают, измеряют оптическую плотность прн 600 мик (ванадий) и 430 ммк (молибден кли одновременно оба элемента) в кюветах с толщиной слоя 1 см. Если после добавления фторида образуется осадок, то следует дать ему осесть на дно (при отфильтровывании теряется часть ванадия). [c.232]

Металлическое олово в концентрированной Н3РО4 восстанавливает серу до сероводорода в присутствии Си, Ag и Аи одновременное выделение свободного водорода способствует перемешиванию смеси. Метод использован для определения общей серы в горных породах [412]. [c.163]

Сероводород на кусках кернов горных пород и минералов определяют после обработки их сначала толуолом (для удаления жиров и масел) и затем 10%-ным раствором NaOH. Твердые частицы отфильтровывают, через фильтрат после подкисления пропускают водород для извлечения растворенного сероводорода, который затем поглощают раствором или твердым сорбентом, в зависимости от концентрации HjS определяют фотометрически или гравиметрически. Метод позволяет определять 1 —10 мкг л сероводорода [761]. [c.192]

Интересный црнмер сплавов — амальгамы (сплавы ртути с другими металлами). В зависимости от состава амальгамы могут быть при комнатной температуре твердыми или жидкими. Амальгамы щелочных металлов ведут себя во многих отношениях подобно свободным щелочным металлам, например реагируют с водой, образуя водород и раствор щелочи, но реакция идет менее бурно. Поэтому амальгамы щелочных металлов удобно применять в качестве восстановителей. Золото и серебро легко и быстро растворяются в ртути, это используется в так называемом амальгамном способе извлечения этих металлов из горных пород. [c.169]

Эллеман, Пирс и Манатт [44] делают вывод, что метод ЯМР широких линий дает более точные данные о содержании воды в почвах и горных породах по сравнению с методами высушивания при высокой температуре. Образцы размером 5 мм запаивают в стеклянные ампулы и взвешивают. Для калибровки используют высушенные стеклянные шарики в смеси с 1 % целлюлозы. Общее количество воды рассчитывают по числу протонов, измеренному по величине сигнала ЯМР. Опыт показывает, что без особых затруднений можно определить не более, чем 0,005% протонов, что соответствует содержанию 0,045% воды. В некоторых типах почв сравнительно большое число протонов сохраняется даже после высушивания, что указывает на наличие сильносвязанной воды и, вероятно, также на наличие других, кроме воды, водород-содержащих соединений, например гумуса, [c.488]

Наиболее распространенными методами определения фтора в горных породах и минералах являются, вероятно, методы Берцелиуса и Стей-гера Б нервом из этих методов фтор осаждают и взвешивают в виде фто-р1ща кальция СаР. . В методе Стейгера содержание фтора определяется по обесцвечиванию им раствора соли титана, обработанного перекисью водорода. Метод Берцел1[уса, обычно применяемый для определения значительных количеств фтора, всегда дает пониженные результаты. При содержании в 100 мл раствора менее 1 мг фтора этим методом его можно совсем не обнаружить. Если содержание фтора меньше 10 мг, следует предпочесть метод Стейгера. Предварительное разложение пробы, например горной породы, и последующая обработка обоими методами онисаны в части III (стр. 1018). [c.824]